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金属矿尾废胶结充填体破裂演化过程原位CT扫描试验研究 被引量：8
1
作者 易雪枫 刘春康 王宇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3365-3373,共9页
为了揭示金属矿尾废胶结充填体(CWRB)破裂过程中的细观力学特性及尾废胶结协同作用机制,采用单轴压缩实时CT扫描力学试验对废石含量(WBP)为0%(全尾砂胶结充填体)、30%、50%和70%的充填体损伤破裂演化过程进行了可视化和数字化表征,揭示... 为了揭示金属矿尾废胶结充填体(CWRB)破裂过程中的细观力学特性及尾废胶结协同作用机制,采用单轴压缩实时CT扫描力学试验对废石含量(WBP)为0%(全尾砂胶结充填体)、30%、50%和70%的充填体损伤破裂演化过程进行了可视化和数字化表征,揭示了充填体细观损伤和破裂演化的内在力学机制。结果表明,尾废胶结充填体中的废石含量会影响应力-应变响应,随着废石含量的增加,充填体的强度也会增加。强度增加的主要原因是试样中挠曲破裂面扩展的地质力学效应。充填体开裂后裂纹的形状受废石块形状、大小和分布的影响。基质-块体交接界面为充填体中最薄弱的部分。裂纹的形成和扩展最终导致了尾废胶结充填体的应力剪胀行为。界面损伤开裂控制了试样中裂纹扩展路径及强度特性。尾废胶结充填体的强度效应取决于块石的含量,废石-废砂胶结充填体的相互作用控制着试样强度的增加,块石间的互锁作用对于提高试样的整体刚度具有重要影响。该研究成果对于金属矿固废绿色处置及矿产资源的可持续开发具有理论指导意义。 展开更多
关键词 尾废胶结充填体(CWRB) 实时ct扫描 单轴压缩试验 细观力学性质 破裂演化
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冻融–受荷协同作用下砂岩细观损伤演化CT可视化定量表征 被引量：4
2
作者 刘慧 杨更社 +6 位作者 申艳军 叶万军 奚家米 金龙 魏尧 李博融 刘帅 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1136-1149,共14页
冻融循环是导致寒区受荷岩石发生加速风化破坏的重要因素,而精细化认知冻融–受荷协同作用下砂岩损伤演化及内在机制,对于准确理解寒区岩石全过程损伤特性具有重要指导价值。开展冻融–受荷协同作用下砂岩损伤过程原位CT实时扫描试验,基... 冻融循环是导致寒区受荷岩石发生加速风化破坏的重要因素,而精细化认知冻融–受荷协同作用下砂岩损伤演化及内在机制,对于准确理解寒区岩石全过程损伤特性具有重要指导价值。开展冻融–受荷协同作用下砂岩损伤过程原位CT实时扫描试验,基于CT图像交互式阈值分割和三维孔隙结构模型重建方法,实现单轴压缩过程中冻融砂岩内部孔(裂)隙演化的精细化识别和可视化定量表征,并运用格子玻尔兹曼法进行冻融–受荷协同作用下砂岩孔隙结构连通变化的三维模拟,明确冻融–受荷条件下砂岩细观结构损伤演化规律。结果表明:(1)冻融砂岩孔(裂)隙结构损伤具有连续演进特征,但损伤演化速度存在突变现象,其中,孔(裂)隙的体积陡增可作为岩样临兆破坏信号。(2)区别于常规加载作用,冻融后砂岩单轴压缩破坏由单一贯通剪切面的破坏向拉–剪混合破坏转变,且破坏面数量随冻融次数的增加而显著增多。(3)岩样孔道数目随冻融次数增加而增加,且隙间连通性趋于增强;试样的最大孔隙半径、孔道数目、最大孔道半径、孔隙度等随荷载的增加而变大。冻融–受荷协同作用下砂岩压缩破坏系孔隙与孔道持续错动、扩展的累积效应的结果。(4)低次冻融循环砂岩受荷破坏后,内部孔(裂)隙结构以小孔隙为主,裂隙占比低;而经历高次冻融循环后的砂岩,破坏后以贯通性裂纹扩展为主体,孔隙占比急剧降低。冻融作用促使受荷砂岩由持续小孔(裂)隙破坏模式向多条贯通交错的主裂纹破坏模式转变。(5)砂岩孔隙结构的连通沿冻融和压缩荷载2条路径演化,其孔隙连通性主要由岩样内部孔道数量决定。冻融前10次是孔隙结构扩展、连通的剧烈变化阶段。 展开更多
关键词 岩石力学 冻融循环 单轴压缩 原位ct扫描 交互式分割 三维孔隙结构 格子玻尔兹曼法
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孔洞型碳酸盐岩应力敏感下孔隙结构CT研究
3
作者 齐傲江 黄海 +2 位作者 李楷 李嘉莹 张帆 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期173-182,共10页
目前储层应力敏感性研究在微观孔隙结构层面研究不足,本文选取川中地区震旦系灯影组四段气藏孔洞型碳酸盐岩心,进行原位CT的应力敏感试验研究。试验表明:孔洞型碳酸盐岩的渗透率随地层有效应力的增加明显下降;有效应力的增加造成岩心的... 目前储层应力敏感性研究在微观孔隙结构层面研究不足,本文选取川中地区震旦系灯影组四段气藏孔洞型碳酸盐岩心,进行原位CT的应力敏感试验研究。试验表明:孔洞型碳酸盐岩的渗透率随地层有效应力的增加明显下降;有效应力的增加造成岩心的孔隙体积、孔喉直径、喉道长度均变小;岩心的孔喉直径分布曲线和喉道的概率分布曲线向橫坐标轴负方向偏移,形状因子的概率分布曲线向橫坐标轴正方向偏移,在不同的压力阶段对不同尺寸、形态的孔隙影响不同,对于微小孔隙和喉道伤害明显,孔喉连通性变差;压力变化造成岩心微观孔隙结构变化导致岩心渗透率下降,且随着有效应力降低岩心渗透率不能完全恢复,表明应力敏感造成不可逆伤害。 展开更多
关键词 计算机断层扫描 压敏 孔洞型碳酸盐岩 微观孔隙结构
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